Sıkıştırılamaz akışların doğrudan sayısal simülasyonu için bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği çözücüsünün geliştirilmesi
Development of a CFD solver for the direct numerical simulation of incompressible flow
- Tez No: 526278
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ UTKU ŞENTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akışkanlar mekaniği, hesaplamalı akışkanlar dinamiği, projeksiyon yöntemi, sonlu farklar, Fluid mechanics, computational fluid dynamics, projection method, finite difference
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Bu tezde, sıkıştırılamaz, iki boyutlu akışların hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonları için bir çözücü geliştirilmiştir. Süreklilik ve momentum denklemleri, sonlu farklar yöntemine dayalı olarak ayrıklaştırılmış ve projeksiyon yöntemiyle çözülmüştür. Tüm sınır koşulları, denklem ayrıklaştırma aşamasında uygulanmıştır. Böylece projeksiyon yönteminin ikinci adımında ortaya çıkan düzeltilmemiş hız alanının sınır koşuluna ilişkin belirsizlik bertaraf edilmiştir. Kaydırılmış ve Kartezyen bir ağ düzeni ile birlikte, ikinci mertebeden doğruluğa sahip fark denklemleri kullanılmıştır. Zaman integrasyonunda, yayınım terimleri için Crank-Nicolson ve taşınım terimleri için Adams-Bashforth yöntemleri kullanılmıştır. Kayar kapak tahrikli kare oyuk içindeki akış test problemi olarak ele alınmış, Re=100, 400 ve 1000 değerleri için çözümler yapılmış ve literatür ile uyumlu sonuçlara ulaşılmıştır. Taylor-Green çevrisi bir diğer test problemi olarak ele alınmıştır. ANSYS Fluent programında yapılan çözümde, korunması gereken toplam kinetik enerji zaman içerisinde azalmaktadır. Geliştirilen kod ile çözüldüğünde ise enerji korunmaktadır. Böylece kodun doğrudan sayısal simülasyon (DNS) koşullarını sağladığı teyit edilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a solver has been developed for simulating the fluid dynamics of two-dimensional incompressible flows. The continuity and momentum equations are discretized based on the finite difference method and solved by projection method. All boundary conditions are applied in the discretization step. Thus, the ambiguity of the boundary condition of the uncorrected velocity field which occurs in the second step of the projection method is eliminated. Finite difference equations with second order accuracy are used with staggered and Cartesian mesh. Crank-Nicolson and AdamsBashforth methods are used for the time integration of the diffusion and the convection terms. Lid-driven cavity problem is taken as a test problem and solutions are found for Re=100, 400 and 1000 and the results were in agreement with the literature. Taylor-Green vortex is also taken as another test problem. In ANSYS Fluent program, the total kinetic energy which is expected to be protected is decreasing over time. The energy is protected when it is solved with the developed code. Thus, it is confirmed that the code provides direct numerical simulation (DNS) conditions.
Benzer Tezler
- Sınır tabaka akışlarının farklı türbülans modelleriyle karşılaştırmalı çözümü
Comparative predictions of turbulent boundary layers flows with various closures models
LÜTFÜ NAMLI
Doktora
Türkçe
2003
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HABİP ASAN
- Sıkıştırılamayan, izotermal olmayan akış problemleri için doğrusal olmayan filtre bazlı zaman düzenlemesi modelinin sayısal analizi
Numerical analysis of an adaptive non-linear filter based time regularization model for the incompressible, non-isothermal fluid flows
BUSE İNGENÇ
- Effects of surfactant and viscoelasticity on turbulent bubbly flows
Kabarcıklı Türbülanslı Akışlarda Yüzey Aktif Maddesi ve Viskoelastisitenin Etkileri
ZAHEER AHMED
Doktora
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN MURADOĞLU
- Direct numerical simulation of turbulent flows using an implicit finite volume algorithm
Türbülanslı akışların kapalı sonlu hacim algoritması ile doğrudan sayısal benzetimi
İLYAS YILMAZ
Doktora
İngilizce
2012
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FIRAT OĞUZ EDİS
PROF. DR. HASAN SAYGIN
- Radial basis function and dual reciprocity boundary element solutions of fluid dynamics problems
Akışkanlar mekaniği problemlerinin radyal baz fonksiyonu ve karşılıklı sınır elemanları yöntemi ile çözümleri
MERVE GÜRBÜZ
Doktora
İngilizce
2017
MatematikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜNEVVER TEZER